周测评(九) 磁场对通电导线的作用力 磁场对运动电荷的作用力-【衡水真题密卷】2025-2026全学年高二物理学科素养周测评（人教版）

2025一2026学年度高二学科素养周测评（九） 物理·磁场对通电导线的作用力 磁场对运动电荷的作用力 本试卷总分100分，考试时间40分钟。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题8分，共32分。每小题只有一个选项符合题目要求。 题号 3 答案 1.来自宇宙的高速带电粒子流在地磁场的作用下偏转进入地球两极，撞击空气分子产生 美丽的极光。高速带电粒子撞击空气分子后动能减小。假如我们在地球北极仰视，发 现正上方的极光如图甲所示，某粒子运动轨迹如图乙所示。下列说法正确的是() M M 甲 A.粒子从M沿逆时针方向射向N B.高速粒子带正电 C.粒子受到的磁场力不断增大 D.若该粒子在赤道正上方垂直射向地面，会向东偏转 2.将长直导线折成如图所示形状固定在匀强磁场中，磁感应强度大小为B,磁场方向与导 线所在平面垂直，AC、ED、FG三段相互平行，长均为L,CD、EF、GH三段相互平行， 长均为L,AC与CD垂直，给导线通人大小为I的恒定电流，则整个导线受到的安培 力大小为 () ·E·F· .C。D.G。H. A.BIL B.√2BIL C.3BIL D.10 BIL 3.如图所示，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有 大小相等、方向相同的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于 MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。下列说法正确的是 () b d 高二学科素养周测评（九）物理第1页（共4页） 真题 劳力只能及格，拼命才能优秀 A.a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反 班级 B.c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同 C.使正电荷从a到b匀速运动，受到的磁场力保持不变 D.使正电荷从c到d匀速运动，受到的磁场力先变大后变小 姓名 4.如图为电磁流量计的一段塑料管道，横截面为矩形，含大量离 子的液体从abcd端口以速度v流入管道，管道处于磁感应强 度为B、方向垂直于管道侧面向里的匀强磁场中，管道内壁的 得分 上下两侧分别粘贴M、N金属板。现测得ab边长为h,bc边长为L,则下列说法正确的是 A.无论离子带正电还是负电，总是N金属板电势高 B.若液体流速增大，则稳定时M、N两金属板间的电势差减小 C.稳定时洛伦兹力作用使金属板形成的电势差为BL D.稳定时洛伦兹力作用使金属板形成的电势差为Bh 二、多项选择题：本题共2小题，每小题8分，共16分。每小题有多项符合题目要求，全部 选对得8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分。 题号 5 6 答案 5.如图所示，在垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量×一×××× 为m、电荷量为十q的小球穿在足够长的水平固定绝缘的直杆上处××F××× 于静止状态，小球与杆间的动摩擦因数为4。现对小球施加水平向右的恒力F。,小球从 静止开始向右运动，重力加速度为g。下列说法正确的是 () A.开始运动时小球的加速度最小 B.小球的加速度先增大再减小，最终为0 C小球运动的加速度为时，达到最大速度为 aB D.小球的最大速度为P。十mg uqB 6.如图所示，台秤上放一条形磁铁，此时台秤的读数为F1。现在磁铁两 端正上方对称固定放置两根通电导线，电流大小相等，电流方向如图所 示，台秤的示数为F2。台秤与磁铁始终静止，不考虑通电导线之间的 作用。则下列说法正确的是 ( A.FNI=FN2 B.FNI>F N2 C.两电流同时增大，磁铁与台秤间摩擦力增大 D.两电流同时减小，磁铁与台秤间摩擦力增大 三、非选择题：本题共3小题，共52分。 7.(12分)我国电磁炮发射技术世界领先，如图是“电磁炮”的原理结构示意图。已知水平 密卷 高二学科素养周测评（九）物理第2页（共4页） 1 轨道宽d=2m,长l=100m,轨道间匀强磁场的磁感应强度大小B=10T,炮弹的质量 m=10kg,弹体在轨道间的电阻R=0.22;可控电源的内阻r=0.82,电源的电压能自 行调节，以保证“电磁炮”匀加速发射，不计电磁感应带来的影响。在某次试验发射时， 电源为加速弹体提供的电流I=1×104A。若不计轨道摩擦和空气阻力，求： (1)电磁炮弹离开轨道时的速度大小； (2)磁场力对弹体的最大功率； (3)发射过程系统消耗的总能量。 导轨 弹体 8.(20分)如图，倾角0=37°、宽度L=2m的平行倾斜导轨与电路连接，金属棒MN垂直 导轨放置在倾斜导轨上，其中点与固定轻质弹簧连接，弹簧的劲度系数k=1N/m。在 倾斜导轨平面内有一圆形区域，区域边界恰与两导轨相切，且圆心O就在弹簧原长状态 与金属棒的连接点上，该区域内存在竖直方向的匀强磁场（图中没画出）。已知电源电 动势E=10V、内阻r=0.52,金属棒MN质量m=0.5kg,接入电路中的阻值R1= 2.5Ω，回路各处接触良好，不计导轨和导线电阻，不计一切摩擦。调节滑动变阻器接入 电路中阻值R2=1Ω，闭合开关，金属棒平衡时弹簧处于原长状态。弹簧始终在弹性限 度内，g取10m/s2,sin37°=0.6，求： (1)匀强磁场的磁感应强度大小及其方向； (2)若将圆形区域中的磁场方向改为垂直倾斜导轨平面向下，而不改变其大小，并将R2 接入电路中阻值调为2Ω，闭合开关，当金属棒平衡时，弹簧的形变量x为多少？ M 1 高二学科素养周测评（九）物理第3页（共4页） 真题密卷 9.(20分)如图所示，空间有一垂直于纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，质量 M=0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端放置一质量m= 0.1kg、电荷量q=十0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数=0.5，滑块受 到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左、大小为0.6N 的恒力F,g取10m/s2,求： (1)滑块匀加速运动的时间t及匀加速结束时的速度大小1； (2)滑块最终的速度大小2。 ZMJK444444444 高二学科素养周测评（九）物理第4页（共4页）真题密卷 学科素养周测评 设∠QOQ'=a,∠QOP= 2,由数学知识可知 3 △x=48+入（後=0,1,2…） (1分) 8+9=C △x (2分) 故波速v= △t =(6+8k)m/s(k=0,1,2,…) (1分) 则sing=sin(C-0 (2分) 则有6十8k=42 a√7-1 解得k=4.5(不符题意，舍去) (1分) 解得sin (2分) 4 若波沿x轴负方向传播，则△t=0.5s时间内 =7+1 1 故cos2 (1分) 4 传播的距离△x=入十以(=0,1,2…）(1分) 到m-是，可知a=9 (1分) 故波速v= =(2+8k)m/s(k=0,1,2,…） △t 所以内圆上的透光孤长 (1分) 1-器x2R-德R 则有2+8k=42 (2分) 解得=5 (1分) (2)当该单色光与内表面相切射到外表面时传 故该波沿x轴负方向传播 (1分) 播时间最长，由几何关系知s=2√3R (3)若波速为42m/s,该波沿x轴负方向传播， 质，点a在t=0时刻速度沿y轴负方向，其周期 该单色光在玻璃柱中的传播速度口=二(2分) 7 (1分) 所以最长时间 t=5=26R (2分) 2=21m 则角速度w= (1分) 9.(1)4m6m/s(2)波沿x轴负方向传播 振幅A=0.2m (1分) (3)y=3+1 设质点a回到平衡位置用时t1,则 m y1=0.2sin21πt1(m) (1分) 10 1 【解析】(1)由图可知该波的波长 得t 63s (1分) λ=4m (1分) 1 1 振动周期T>0.5s,则有 则剩余时间t红=42s一 126s (1分) 1-r-0.5s (1分) 由y2=0.2sin21xt2(m) (1分) 解得y2=0.1m (1分) 得T- (1分) 质点a在0心 42s内的路程 波递=产-6m/s (1分) √3+1 y=y1十y2= 10m。 (1分) (2)若波沿x轴正方向传播，则△t=0.5s时间 内传播的距离 2025一2026学年度高二学科素养周测评（九） 物理·磁场对通电导线的作用力磁场对运动电荷的作用力 一、单项选择题 根据左手定则可以判断，高速粒子带负电，B 1,A【解析】高速带电粒子撞击空气分子后动 错误；由于粒子的速度不断减小，则粒子受到 能减小，速度变小，根据洛伦兹力提供向心力 的磁场力不断减小，C错误；若该粒子在赤道 得9如B=m号，可得r=蹈速度变小，软选 02 正上方垂直射向地面，赤道位置磁场由南向 北，根据左手定则可以判断，粒子会向西偏 半径变小，结合题图可知，粒子从M沿逆时 转，D错误。 针方向射向N,A正确；地理北极附近是地磁 2.B【解析】整个导线的有效长度等于AH的长 南极，所以北极上空的地磁场方向竖直向下， 16 ·物理· 参考答案及解析 度，即为√2L,因此受到的安培力大小F安=BI· 反，合力为零，得台秤的读数不变，Fm=Fe,A正 √2L=√2BIL,B正确。 确，B错误；把F和F?正交分解可知水平方向上 3.A【解析】根据安培定则可知，两根通电长直 两分力的合力大小相等，方向向左，则台秤对磁铁 导线在a、b、c、d四点处产生的磁感应强度如图 的水平向右，因为台秤与磁铁始终静止，所以两电 流同时增大，安培力增大，由牛顿第三定律可知通 所示。其中BM=BN>BB=Ba,BM=BN= BMa=BNa,所以，a、b两点处的磁感应强度大 电导线对磁铁的反作用力增大，得磁铁与台秤间摩 小相等，方向相反，c、d两，点处的磁感应强度大 擦力增大，C正确，D错误。 小相等、方向相反，A正确，B错误；从a到b磁 感应强度先减小后增大，根据洛伦兹力公式 f=qoB可知，使正电荷从a到b匀速运动，受 到的磁场力先减小后增大，C错误；O点的磁感 应强度为零，故从c到d磁感应强度不可能先 三、非选择题 变大后变小，根据洛伦兹力公式F=quB可知， 7.(1)2×103m/s(2)4×108W(3)3×10J 使正电荷从c到d匀速运动，受到的磁场力不 【解析】(1)电磁炮所受安培力 可能先变大后变小，D错误。 F=BId=2×105N (2分) BNe B 根据动能定理可知FL= 2 mv? (1分) ⑧a2 解得v=2×103m/s (1分) d (2)磁场力对弹体的最大功率 B P=Fv=4×108W (2分) (2分) 4.D【解析】根据左手定则，液体流过磁场区时， (3)由动量定理Ft=mv 解得t=0.1s (1分) 正离子偏向M金属板，负离子偏向N金属板， 发射过程产生的焦耳热 故M金属板电势高，A错误；当平衡时满 Q=I2(R+r)t=1×107J (2分) U 足方9=Bq,可知洛伦兹力作用使金属板形成 发射过程系统消耗的总能量 的电势差U=Boh,B、C错误，D正确。 1 E=Q+2m02=3×102J (1分) 二、多项选择题 8.(1)0.75T,方向竖直向下(2)0.6m 5.BD【解析】小球开始滑动时有F。一μ(mg一 【解析】(I)闭合开关时，流过MN电流大小 gB)=ma,随增大，a增大，当u=mg时，支 E qB 1=,+R+R=2.5A (3分) F。 持力等于0，amx= ,此后速度继续增大，洛伦 金属棒MN平衡时弹簧处于原长，其受力图如 7 图甲所示，由左手定则可知磁感应强度方向竖 兹力增大，支持力反向增大，此后滑动过程中有 直向下，且满足BI1L=mgtan日 (3分) F。-u(quB-mg)=ma,随v增大，a减小，摩 解得B=0.75T (2分) 擦力f=μ(qB一mg)增大，当a=0时，有vmx= Fo十m8,综上所述，BD正确。 ugB 6.AC【解析】以通电导线为研究对象，左边通电 导线电流方向垂直于纸面向里，根据左手定则判断 779 可知，其所受安培力F,方向为斜向右下方，如图所 甲 示。根据牛顿第三定律分析得知，磁铁受到的磁场 (2)金属棒平衡时设弹簧伸长量为x,其稳定状 力方向斜向左上方；右边通电导线电流方向垂 态如图己所示，流过金属棒电流 直于纸面向外，根据左手定则判断可知，其所受安 E L,=,+R1+R=2A (3分) 培力F,2方向为斜向右上方，根据牛顿第三定律分 析得知，磁铁受到的磁场力F?方向斜向左下方，因 金属棒在磁场中的有效长度 为两根通电导线中电流大小相等，得F1=F2,根据 (2分) 牛顿第三定律分析得F=F?,把F和F2正交分 解可知竖直方向上两分力的合力大小相等，方向相 列出平衡方程 17 1 真题密卷 学科素养周测评 mg sin 0=BI2L+kx (3分) F0.6 ax-M-0.2 m/s-3 m/s<am (2分) 即mg sin0=BI2·2 W2 一x2十kx(2分) 所以F作用时，木板和滑块一起匀加速运动，根 解得x=0或x=0.6m (2分) 据牛顿第二定律得开始时木板和滑块的共同加 可知平衡时弹簧形变量为0.6m。 速度 F 0.6 a=M+m-0.2+0.1m/s2=2m/s (2分) 当滑块受到的最大静摩擦力小于ma时，滑块将 相对于木板滑动，则有 μ(mg-Bqv1)=ma (2分) 解得v1=6m/s N 则加速时间t=”-6 (2分) (2)滑块在木板的摩擦力作用下做加速运动，当 速度最大时木板对滑块的摩擦力为0，滑块受到 乙 向上的洛伦兹力、木板的支持力、重力和木板的 9.(1)3s6m/s(2)10m/s 滑动摩擦力，根据分析知，滑动摩擦力 【解析】(1)当F作用于木板时，对于木板由拉 f=4N=4(mg一F洛)，F洛=qUB (2分) 力和摩擦力的合力产生加速度，对于滑块由摩 当滑块速度最大时，f=0,即 擦力产生加速度，由题意知滑块与木板间的最 (2分) 大静摩擦力fmax=μmg (2分) F=mg=qv2B 产生的最大加速度amx=g=0.5X10m/s2= 所以此时滑块速度g="g gB (2分) 5m/s2 (2分) 解得v2=10m/s。 (2分) F单独对木板产生的加速度 2025一2026学年度高二学科素养周测评（十） 物理·带电粒子在匀强磁场中的运动质谱仪与回旋加速器 一、单项选择题 质量小的离子轨迹半径也较小，打在M处的离 1.C【解析】粒子所受洛伦兹力方向向上，故粒 子质量较小，B错误；假设质量为m2的离子质 子所受电场力方向向下，极板P带正电，A错 量大，则质量为m1的离子最大轨迹半径 误；撤掉电场，设粒子在磁场中的运动半径为”， 2m1(U+△U) 为r1= ,质量为m2的离子的 则有()+L=,郎得=1m,根据 B 9 12m2(U-△U) 最小轨迹半径为？=B√ ,两种离 q0oB=m,解得v=0.5m/s,B错误；根据 Eq=qoB,可得E=0.5N/C,C正确；撤掉磁场， 子的轨迹不发生重叠，则有1<r2,解得 假设拉子不打在板版上，则有y-积（化) 2 m vo m,当U一定时，△U越大，越不容易满足 m2+m1 上式，越容易发生重叠，当△U一定时，U越小， Q18m<号，故假设正确，D错误 越不容易满足上式，越容易发生重叠，C正确，D 2.C【解析】根据左手定则及题图中带电离子的 错误。 偏转方向可知，两种离子均带正电，A错误；离 3.D【解析】辐射电场中，沿电场线方向，电场线 子经过加晚电场加追时，有U=2mm,进入雕 逐渐变密，故电场是增强的，又因为指向圆心的 电场力提供向心力，电场力对该粒子不做功，A、 ,即 1 场后有qB=m联立解得r三月/，” B错误；在加速电场中有gU=2mu品，在偏转电 18